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橡胶的发展历史?

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发表于 2019-9-20 13:04:46 |显示全部楼层
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  展开全部Hancock 汉考克1826年发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。
  天然橡胶发现很早,考古发掘表明,远在11世纪,南美洲人民就已使用橡胶球做游戏和祭品。1493年,意大利航海家哥伦布第二次航行探险到美洲时,看到印第安人手拿一种黑色的球在玩,球落在地上弹的很高,它是由从树中取出的乳汁制成的。此后,西班牙和葡萄牙在征服黑西哥和南美洲的过程中,将橡胶知识陆续带到了欧洲。
  进入18 世纪,法国连续派遣科学考察队奔赴南美洲。1736 年法国科学家康达明(Charles de Condamine)参加了南美洲科学考察队,从秘鲁将一些橡胶制品及记载橡胶树的有关资料带回法国,出版了《南美洲内地旅行纪略》。该书详述了橡胶树的产地、当地居民采集胶乳的方法和利用橡胶制成壶和鞋的过程,引起了人们的重视。
  1768年,法国人麦加(P. J. Macquer)发现可用溶剂软化橡胶,制成医疗用品和软管。1828年英国人马琴托士(C. Mackintosh)用胶乳制成防雨布,但制品热天发粘,冷天变脆,质量很差。
  天然橡胶的工业研究和应用始于19世纪初。1819年苏格兰化学家马金托希发现橡胶能被煤焦油溶解,此后人们开始把橡胶用煤焦油、松节油等溶解,制造防水布。从此,世界上第一个橡胶工厂于1820年在英国哥拉斯格(GLASGOW)建立。为使橡胶便于加工,1826年汉考克(Hancock)发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。1839年美国人固特异(Charles Goodyear)发明了橡胶的硫化法,解决了生胶变粘发脆问题,使橡胶具有较高的弹性和韧性,橡胶才真正进入工业实用阶段。因此,天然橡胶才成为重要的工业原料,橡胶的需要量亦随之急剧上升。
  在19世纪80年代西方国家的第二次产业革命过程中,1888年英国医生邓录普(Dunlop)发明了充气轮胎。随着橡胶用途的开发,英国政府考虑到巴西野生橡胶树生产的橡胶终究不能满足工业的需要,决定在远东建立人工栽培橡胶树的基地。1876年英国人魏克汉(H. A. Wickham)把橡胶树的种子和幼苗从巴西运回伦敦皇家植物园邱园(Kew Garden)繁殖,然后将培育的橡胶苗运往锡兰(即现在的斯里兰卡)、马来亚、印度尼西亚等地种植均获成功,至此完成了将野生的橡胶树变成人工栽培种植的十分艰难的工作。
  此后,马来西亚、斯里兰卡、印度尼西亚扩种建立胶园。1887年,新加坡植物园主任芮德勒(H. N. Ridley)发明了不伤橡胶树形成层组织的在原割口上重复切割的连续割胶法,纠正了橡胶树原产地用斧头砍树取胶因而伤树、不能持久产胶的旧方法,使橡胶树能几十年连续割胶。
  1904年,云南省德宏傣族景颇族自治州的土司刀印生由日本返国,途经新加坡(马来西亚的一个州,1965年8月9日独立)时,购买胶苗8000多株,带回国种植于北纬24度50分、海拔960米的云南省盈江县新城凤凰山东南坡,从此开始了中国的橡胶种植历史。
  世界橡胶工业百年发展史:大体划分为形成时期、发展时期、繁荣时期及稳定发展时期四个阶段。
  形成时期 早在11世纪,南美洲人民即已开始利用野生天然橡胶。1736年法国人C.孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队,观察到三叶橡胶树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。后来,亚马孙河流域的野生三叶橡胶树的胶样被寄回巴黎,开始引起了欧洲人的注意。1823年C.麦金托什在英国建立了第一家防水胶布工厂。在同一时期,英国人T.汉考克发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工,可以降低弹性,提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础。他被公认为世界橡胶工业的先驱。1839年美国人C.固特异发现橡胶与硫磺共热可以大大增加橡胶的弹性,不再受热发粘,从而使橡胶具备良好的使用性能。橡胶硫化方法的发现对推动橡胶的应用起了关键的作用。19世纪中叶,橡胶工业已开始形成。它已能生产胶布、胶鞋、胶管、胶板及一些日用品等。
  发展时期 19世纪末期,汽车及汽车轮胎的出现推动了橡胶工业的蓬勃发展。1845年英国人R.W.汤姆森首次提出了充气轮胎专利。1888年英国人J.B.邓录普制造出第一条充气自行车胎。1895年第一条充气汽车轮胎问世。不久,汽车轮胎开始了商品生产。为了改进轮胎及其他橡胶制品的使用性能,1893年J.F.帕尔默将帘布(见帘子线年帘布开始在汽车轮胎上应用。1906年,美国人G.厄诺拉格用苯胺作硫化促进剂。1912年S.C.莫特发现了炭黑的补强效果。不久,防老剂也应用于橡胶加工。1916年F.H.班伯里提出了橡胶密炼机(见塑炼)专利,橡胶加工机械相应得到了完善和发展。橡胶加工技术在这一时期中有了很大的进步。
  随着橡胶工业的迅速发展,原用野生的天然橡胶在性能和产量方面已不能满足需要,19世纪中后期开始了天然橡胶的人工栽培。到20世纪20~30年代人工栽培的天然橡胶已经逐步取代野生橡胶,成为天然橡胶的主要来源。第一次世界大战期间,由于天然橡胶供不应求,德国开始了甲基橡胶的小批量生产,主要用于制造硬质橡胶制品。这种合成橡胶质次价高,战后即停止了生产。30年代开始了合成橡胶商品化的生产,聚丁二烯橡胶(即丁钠橡胶)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、 丁腈橡胶、丁基橡胶等相继投产。在第二次世界大战期间,由于对战略物资的需求,合成橡胶及与战争相关的橡胶制品如汽车轮胎、飞机轮胎、各种军车用轮胎的生产均得到了很大的发展。
  繁荣时期 第二次世界大战以后,发达国家中的汽车等工业蓬勃兴起,推动了世界橡胶工业的大发展。1943年钢丝帘布轮胎问世,1948年,法国米什林公司试制成功子午线轮胎。同年,无内胎轮胎也问世。1953年有规立构合成橡胶研制成功。1956年,有规立构合成橡胶开始在轮胎中应用,在一定程度上可代替部分天然橡胶使用。1965年,热塑性橡胶开始应用于胶鞋及胶粘剂。1970年,首批浇注轮胎(用聚氨酯橡胶)诞生。1972年,芳纶帘子线开始投产。这一系列重大的技术突破,为橡胶工业的大发展提供了原料和技术基础。70年代初期,橡胶加工及橡胶合成的生产技术达到了空前未有的高度。从橡胶的耗量看,1950年世界耗胶量为2.3Mt,1973年达到了10.89Mt。1950年世界轮胎总产量为1.4亿套,而1973年猛增到6.5亿套。其他各类橡胶制品的生产量在 70年代初期都达到了很高的水平。这是世界橡胶工业发展速度最快的时期。
  稳定发展时期 70年代中期,石油涨价,严重冲击汽车工业及石油化学工业,橡胶工业随之出现了危机,不景气的局面一直持续到80年代初期。世界耗胶量1979年为13.0Mt,1982年下降到11.6Mt,1982年以后开始缓慢回升。世界橡胶工业开始进入了较为缓慢的增长时期。橡胶企业的主要注意力由扩大产量转移到努力提高产品质量及技术水平,努力开发新产品、新技术。随着世界范围内新技术革命的兴起,电子计算机的广泛应用,大大提高了橡胶生产的技术水平。橡胶制品的电子计算机辅助设计促进了橡胶应用技术从技艺向科学的过渡。轮胎浇注工艺突破了原有的轮胎制造技术。热塑性橡胶的广泛应用促进了传统橡胶工艺的根本性变革。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起
  展开全部人工合成橡胶的思路渊源于人们对天然橡胶的剖析和仿制,合成橡胶工业的诞生和发展取决于原料来源、单体制造技术的成熟程度,以及单体、催化剂和聚合方法的选择。此外,由于橡胶是交通运输工具(汽车、飞机的轮胎等)的主要材料,因而它的发展又和战争对橡胶的需求密切相关。 第一次世界大战期间诞生了合成橡胶,并且有少量生产以应战争急需。20世纪30年代初期建立了合成橡胶工业。第二次世界大战促进了多品种、多性能合成橡胶工业的飞跃发展。50年代初,发明了齐格勒-纳塔催化剂,单体制造技术也比较成熟,使合成橡胶工业进入合成立构规整橡胶的崭新阶段。60年代以后,合成橡胶的产量开始超过了天然橡胶。
  天然橡胶的剖析和仿制 1826年,M.法拉第首先对天然橡胶进行化学分析,确定了天然橡胶的实验式为C5H8。
  1860年,C.G.威廉斯从天然橡胶的热裂解产物中分离出C5H8,定名为异戊二烯,并指出异戊二烯在空气中又会氧化变成白色弹性体。1879年,G.布查德用热裂解法制得了异戊二烯,又把异戊二烯重新制成弹性体。尽管这种弹性体的结构、性能与天然橡胶差别很大,但至此人们已完全确认从低分子单体合成橡胶是可能的。
  合成橡胶的诞生 1900年И.Л.孔达科夫用2,3-二甲基-1,3-丁二烯聚合成革状弹性体。第一次世界大战期间,德国的海上运输被封锁,切断了天然橡胶的输入,他们于1917年首次用2,3-二甲基-1,3-丁二烯生产了合成橡胶,取名为甲基橡胶W和甲基橡胶H。
  甲基橡胶W是2,3-二甲基-1,3-丁二烯在70℃热聚合历经 5个月后制得的,而甲基橡胶 H是上述单体在30~35℃聚合历经3~4个月后制成的硬橡胶。在战争期间,甲基橡胶共生产了 2350t。这种橡胶的性能比天然橡胶差得多,而且当时单体的合成和聚合技术都很落后,故战后停止生产。
  合成橡胶工业的建立和发展 1927~1928年,美国的J.C.帕特里克首先合成了聚硫橡胶(聚四硫化乙烯)。W.H.卡罗瑟斯利用J.A.纽兰德的方法合成了 2-氯-1,3-丁二烯,制得了氯丁橡胶。1931年杜邦公司进行了小量生产。苏联利用С.Β.列别捷夫的方法从酒精合成了丁二烯,并用金属钠作催化剂进行液相本体聚合,制得了丁钠橡胶,1931年建成了万吨级生产装置。在同一时期,德国从乙炔出发合成了丁二烯,也用钠作催化剂制取丁钠橡胶。30年代初期,由于德国H.施陶丁格的大分子长链结构理论的确立(1932)和苏联H.H.谢苗诺夫的链式聚合理论(1934)的指引,为聚合物学科奠定了基础。同时,聚合工艺和橡胶质量也有了显著的改进。在此期间出现的代表性橡胶品种有:丁二烯与苯乙烯共聚制得的丁苯橡胶,丁二烯与丙烯腈共聚制得的丁腈橡胶。1935年德国法本公司首先生产丁腈橡胶,1937年法本公司在布纳化工厂建成丁苯橡胶工业生产装置。丁苯橡胶由于综合性能优良,至今仍是合成橡胶的最大品种,而丁腈橡胶是一种耐油橡胶,目前仍是特种橡胶的主要品种。40年代初,由于战争的急需,促进了丁基橡胶技术的开发和投产。1943年,美国开始试生产丁基橡胶,至1944年,美国和加拿大的丁基橡胶年产量分别为1320t和2480t。丁基橡胶是一种气密性很好的合成橡胶,最适于作轮胎内胎。稍后,还出现了很多特种橡胶的新品种,例如美国通用电气公司在1944年开始生产硅橡胶,德国和英国分别于40年代初生产了聚氨酯橡胶(见聚氨酯)等。第二次世界大战期间,由于日本占领了马来西亚等天然橡胶产地,更加促使北美和苏联等加速合成橡胶的研制和生产,使世界合成橡胶的产量从 1939年的23.12kt剧增到1944年的885.5kt。战后,由于天然橡胶恢复了供应,在1945~1952年间,合成橡胶的产量在432.9~893.9kt范围内波动。
  发展新阶段 50年代中期,由于发明了齐格勒-纳塔和锂系等新型催化剂;石油工业为合成橡胶提供了大量高品级的单体;人们也逐渐认识了橡胶分子的微观结构对橡胶性能的重要性;加上配合新型催化剂而开发的溶液聚合技术,使有效地控制橡胶分子的立构规整性成为可能。这些因素使合成橡胶工业进入生产立构规整橡胶的崭新阶段。代表性的产品有60年代初投产的高顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶,简称异戊橡胶又称合成天然橡胶;高反式-1,4-聚异戊二烯,又称合成杜仲胶;及高顺式、中顺式和低顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,简称顺丁橡胶。此外,尚有溶液丁苯和乙烯- 丙烯共聚制得的乙丙橡胶等。在此期间,特别橡胶也获得了相应的发展,合成了耐更高温度、耐多种介质和溶剂或兼具耐高温、耐油的胶种。其代表性品种有氟橡胶和新型丙烯酸酯橡胶等。60年代,合成橡胶工业以继续开发新品种与大幅度增加产量平行发展为特征,出现了多种形式的橡胶,如液体橡胶、粉末橡胶和热塑性橡胶等,其目的是简化橡胶加工工艺,降低能耗。到70年代后期,合成橡胶已基本上可代替天然橡胶制造各种轮胎和制品,某些特种合成橡胶的性能是天然橡胶所不具备的。
  合成橡胶的产量,1950年约达600kt,50年代以后,由于石油化工高速度发展,相应的合成橡胶产量也几乎是每5年增加 1000kt左右(见表)。到1979年突破了9000kt,达到高峰,1980年产量开始下降,以后几年稳定在8000kt左右,约为天然橡胶产量的两倍,合成橡胶的年产能力约达12Mt。 到2007年世界橡胶总产为2323万吨,其中天然橡胶产量为968万吨,合成橡胶产量为1332万吨。
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